Thèse soutenue

Etude, modélisation et optimisation de surfaces fonctionnelles pour les collecteurs solaires thermiques à concentration
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Auteur / Autrice : Antoine Grosjean
Direction : Laurent ThomasAudrey Soum-Glaude
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences pour l’ingénieur
Date : Soutenance le 08/03/2018
Etablissement(s) : Perpignan
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Énergie environnement (Perpignan)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Procédés, matériaux et énergie solaire (Perpignan)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Yves Jourlin, Eric Tomasella, Myriam Zerrad, Gilles Flamant, Nolwenn Le Pierrès
Rapporteurs / Rapporteuses : Yves Jourlin, Eric Tomasella

Résumé

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Les collecteurs des centrales solaires thermodynamiques sont l’un des postes d’investissement principaux et présentent des performances pouvant encore être améliorées. Face à ce constat, ces travaux de thèse explorent les multiples voies d’amélioration de l’efficacité du champ solaire et si possible de réduction du coût des trois types de surface le constituant : réflecteurs, vitres antireflet, absorbeurs sélectifs. Pour cela, nous avons développé un programme de simulation et d’optimisation (algorithme stochastique) permettant d’étudier et de maximiser les performances solaires des couches minces optiques assurant les trois fonctions des collecteurs solaires. Nous avons ainsi identifié des solutions à la fois de très haute performance, économes en matériaux rares et intégrant les questions de durabilité. Afin de tirer le plein potentiel des solutions identifiées, nous avons en particulier conduit des modélisations multicritères poussées, en étudiant l’impact de la géométrie du collecteur, des conditions atmosphériques spécifiques du lieu d’installation et des problématiques liées au choix des matériaux et à la fabrication des surfaces (rugosité, incertitudes d’épaisseur et de composition).